دو برخورد، نه فقط یکی، ممکن است ماه را شکل داده باشد!!

شبیه‌سازی‌های جدید نشان می‌دهد ماه ممکن است توسط دو برخورد شکل گرفته باشد.

در این تصویر برخورد تصادفی به صورت سه‌بعدی شبیه‌سازی شده است که حدود یک ساعت پس از برخورد را نشان داده شده است. تیا، به سختی از برخورد می‌گریزد.

1. Emsenhuber / دانشگاه برن / دانشگاه مونیخ

ممکن است دوبار تلاش شود تا ماه ساخته شود.

دانشمندان مدتها تصور می‌کردند که ماه با انفجار، هنگامی که یک پیش‌سیاره به اندازه مریخ به زمین تازه متولد شده برخورد کرد، شکل گرفت. شواهدی از سنگهای ماه و شبیه‌سازی‌ها این ایده را تایید می‌کند.

اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که این سیاره به احتمال زیاد دو بار به زمین برخورد کرده است.

طبق سناریوی ضربه و اجرا، هنگامی که تئا برای اولین بار به زمین برخورد کرد، یک برخورد چشمگیر بود که در اینجا نشان داده شده است.

1. Asphaug و همکاران / مجله علوم سیاره ای 2021 اکتبر

این مطالعه، که هزاران بار تأثیر واقعی خرد شدن زمین را شبیه‌سازی کرد، نشان داد که چنین سناریوی “بازگشت و برخورد” می‌تواند به دو سوال دیرینه در مورد ایجاد ماه پاسخ دهد. در عین حال، ممکن است توضیح دهد که چگونه زمین و زهره تا این حد متفاوت بودند.

اریک آسفائوگ (دانشگاه آریزونا)، سرپرست این مطالعه می‌گوید: “مسئله اصلی در اینجا تنوع سیاره‌ای است.” اندازه و جرم و فاصله زهره و زمین از خورشید برابر است. اگر ناهید یک “خانه داغ خشن” است، “چرا زمین به طرز شگفت‌انگیزی آبی و غنی است؟”

ماه ممکن است این راز را نگه دارد. ایجاد آن آخرین قسمت مهم در شکل‌گیری زمین بود، یک رویداد فاجعه‌بار که زمینه را برای بقیه تکامل سیاره ما فراهم کرد. آسفائوگ توضیح میدهد: “شما نمی‌توانید بفهمید که چگونه زمین شکل گرفته است بدون اینکه بدانید چگونه ماه شکل گرفته است.” “آنها بخشی از یک پازل هستند.”

شبیه‌سازی‌های جدید که در مجله اکتبر علوم سیاره‌ای منتشر شد، چند قطعه دیگر از این پازل را در جای خود قرار داد.

اولین مورد مربوط به سرعت ضربه تئا است. اگر تئا خیلی سریع به سیاره ما برخورد می‌کرد، به شکل توده‌ای بین سیاره‌ای از آوار منفجر می‌شد و قسمت اعظم زمین را فرسایش می‌داد. اما اگر خیلی آهسته برخورد می‌کرد، نتیجه‌اش تشکیل ماه می‌شد که مدار آن هیچ شباهتی به آنچه امروز می‌بینیم ندارد. نظریه ضربه اولیه توضیح نمی‌دهد که چرا تئا با سرعت مناسب بین این افراط حرکت می‌کرد.

ماتیاس مایر (موزه تاریخ طبیعی، سوئیس) می‌گوید: “[این] سناریوی جدید آن را برطرف می‌کند.” در ابتدا، تئا می‌توانست بسیار سریعتر پیش برود، اما اولین برخورد سرعت آن را برای برخورد دوم کاهش می‌دهد.

شبیه‌سازی دومین و آخرین برخورد تئا با زمین هنگامی که تئا و زمین برای بار دوم به هم می‌رسند، سرعت تئا بطور قابل توجهی کاهش می‌یابد و دو جسم در برخورد مواد را مخلوط می‌کنند، همانطور که در اینجا در شبیه‌سازی نشان داده شده است. ماه از دیسک اطراف زمین خارج می شود.

1. Asphaug و همکاران / مجله علوم سیاره‌ای 2021 اکتبر

مشکل دیگر نظریه تاثیر اولیه این است که ماه ما باید بیشتر از تئا اولیه ساخته شده باشد. اما سنگهای ماه از ماموریتهای آپولو نشان می‌دهند که زمین و ماه در مورد انواع خاصی از عناصر ترکیب تقریباً یکسانی دارند. چگونه آنها می‌توانند از دو بلوک مختلف ساختمانی تشکیل شده باشند؟

مایر می‌گوید: (سناریوی متعارف برخورد غول پیکر واقعاً در حل این مسئله بسیار بد است).

از سوی دیگر، بازگشت ضربه و اجرا، مواد زمین و تئا را قادر می‌سازد تا بیش از یک ضربه با هم مخلوط شوند و در نهایت ماه را از نظر شیمیایی شبیه به زمین تشکیل دهند. اگرچه آسفائوگ و همکارانش این عدم تطابق را کاملاً برطرف نمی‌کنند، اما آنها استدلال می‌کنند که شبیه‌سازی‌های پیشرفته حتی نتایج بهتری را به همراه خواهد داشت.

زمین در مقابل سیاره زهره

حل این جنبه از نظریه برخورد غول‌آسا کار بدی نیست. اما شگفتی واقعی آسفائوگ هنگامی رخ داد که او دید که برخوردها و ضربه‌ها چگونه بر ناهید در مقایسه با زمین تأثیر می‌گذارد.

او به یاد می‌آورد: “من ابتدا فکر کردم شاید اشتباهی رخ داده است.”

شبیه‌سازی‌های جدید نشان داد که زمین جوان تمایل دارد نیمی از برخوردگرهایی را که به سمتش می‌آیند را به سمت زهره منتقل کند، در حالی که ناهید تقریباً هر چیزی را که بر سر راهش قرار گرفته است جمع کرده است. این پویایی می‌تواند تفاوت‌های شدید بین دو سیاره را توضیح دهد: اگر برخوردگرهای بیشتری در ناهید به سر می‌بردند، در مقایسه با زمین، سیاره را از نظر مواد بیرونی منظومه شمسی غنی‌تر می‌کردند و از آنجایی که برخوردگرهایی که از زمین فرار کرده و به ناهید رفته‌اند سریعتر بوده‌اند، هر سیاره به طور کلی برخوردهای متفاوتی را تجربه کرده است.

این یافته هدف اصلی مطالعه را بر سر خود می‌چرخاند. اگر سیاره ناهید بیشتر از زمین ضربه می‌خورد، دیگر این سوال مطرح نمی‌شود که “چرا زمین ماه دارد؟” اما “چرا ناهید ندارد؟”

شاید فقط یک رویداد ضربه و اجرا وجود داشته باشد، آن چیزی که ماه ما را ساخته است. شاید تعداد زیادی وجود داشته باشد، اما به همان دلیلی که زهره بیشتر از زمین برخورد را تجربه کرده است، همچنین بقایای مخرب بیشتری را جمع‌آوری کرده و هر قمری را که قبلاً داشته است محو کرده است. یا شاید آخرین برخوردها به زهره فقط خشونت‌آمیز بوده است.

پیدا کردن این سوال به معنای سفر به زهره است. مایر می‌گوید که این “جهش بعدی در درک” است. به عنوان مثال، اگر زمین و زهره هردو دارای برخورد باشند، پس سطح ناهید باید بیشتر از آنچه که قبلاً انتظار می‌رفت شبیه زمین باشد. اگر زهره شباهت‌های شیمیایی مشابه ماه و زمین داشته باشد، این آخرین مشکل باقی‌مانده از نظریه برخورد غول پیکر را کنار می‌گذارد.

آسفائوگ در پایان می‌گوید: “گرفتن نمونه از ناهید، کلید پاسخ به همه این سوالات است.”

منبع:

TWO IMPACTS, NOT JUST ONE, MAY HAVE FORMED THE MOON

BY: ASA STAHL OCTOBER 14, 2021 

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/two-impacts-not-just-one-may-have-formed-the-moon/